// 给你一个 无重复元素 的整数数组 candidates 和一个目标整数 target ，找出 candidates 中可以使数字和为目标数 target 的
// 所有 不同组合 ，并以列表形式返回。你可以按 任意顺序 返回这些组合。
//
// candidates 中的 同一个 数字可以 无限制重复被选取 。如果至少一个数字的被选数量不同，则两种组合是不同的。
//
// 对于给定的输入，保证和为 target 的不同组合数少于 150 个。
//
//
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// 示例 1：
//
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// 输入：candidates = [2,3,6,7], target = 7
// 输出：[[2,2,3],[7]]
// 解释：
// 2 和 3 可以形成一组候选，2 + 2 + 3 = 7 。注意 2 可以使用多次。
// 7 也是一个候选， 7 = 7 。
// 仅有这两种组合。
//
// 示例 2：
//
//
// 输入: candidates = [2,3,5], target = 8
// 输出: [[2,2,2,2],[2,3,3],[3,5]]
//
// 示例 3：
//
//
// 输入: candidates = [2], target = 1
// 输出: []
//
//
//
//
// 提示：
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// 1 <= candidates.length <= 30
// 1 <= candidates[i] <= 200
// candidate 中的每个元素都 互不相同
// 1 <= target <= 500
//
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package leetcode.editor.cn;

import java.util.ArrayDeque;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Deque;
import java.util.List;

// Java：组合总和
public class P39CombinationSum {
    public static void main(String[] args) {
        Solution solution = new P39CombinationSum().new Solution();
        // TO TEST
    }
    // leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
    class Solution {
        public List<List<Integer>> combinationSum(int[] candidates, int target) {
            int len = candidates.length;
            List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
            if (len == 0) {
                return res;
            }

            Deque<Integer> path = new ArrayDeque<>();
            this.dfs(candidates, 0, len, target, path, res);
            return res;
        }

        /**
         * @param candidates 候选数组
         * @param begin 搜索起点
         * @param len 冗余变量，是 candidates 里的属性，可以不传
         * @param target 每减去一个元素，目标值变小
         * @param path 从根结点到叶子结点的路径，是一个栈
         * @param res 结果集列表
         */
        private void dfs(
                int[] candidates,
                int begin,
                int len,
                int target,
                Deque<Integer> path,
                List<List<Integer>> res) {
            // target 为负数和 0 的时候不再产生新的孩子结点
            if (target < 0) {
                return;
            }
            if (target == 0) {
                res.add(new ArrayList<>(path));
                return;
            }

            // 重点理解这里从 begin 开始搜索的语意
            for (int i = begin; i < len; i++) {
                path.addLast(candidates[i]);

                // 注意：由于每一个元素可以重复使用，下一轮搜索的起点依然是 i，这里非常容易弄错
                this.dfs(candidates, i, len, target - candidates[i], path, res);

                // 状态重置
                path.removeLast();
            }
        }
    }
    // leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

}
